① 【化学--选修2化学与技术】侯德榜制碱法,也叫联合制碱法,其生产流程可简要表示如下图:(1)向沉淀池中
(1)二氧化碳在水中的溶解度较小,氨气极易溶于水,所以应该先通氨气有利于吸收二氧化碳,
故答案为:NH3;因为CO2溶解度小,而NH3易溶于水,先通入NH3有利于后面CO2的吸收;
(2)氨气、二氧化碳、水和氯化钠发生反应生成碳酸氢钠和氯化铵,反应方程式为NH3+H2O+CO2+NaCl═NH4Cl+NaHCO3↓,
煅烧炉中碳酸氢钠不稳定,在加热条件下能分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,反应方程式为2NaHCO3
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② 我国化学家侯德榜创立了著名的“侯氏制碱法”,流程简图如图,请回答:(1)X的化学式是______.(2)②
(1)X是二氧化碳,化学式是CO2. 故填:CO2. (2)碳酸氢钠分解生成三种物质,属于分解反应. 故填:分解反应. (3)过滤需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗. 故填:烧杯、玻璃棒和漏斗. (4)滤液中的氯化铵可以用作氮肥. 故填:用作氮肥. (5)反应①的化学方程式为:NaCl+NH3+H2O+CO2═NaHCO3+NH4Cl. 故填:NaCl+NH3+H2O+CO2═NaHCO3+NH4Cl.
③ 某校学生在实验室中设计了如下装置,模拟侯德榜制碱法,获得碳酸氢钠晶体,反应原理可用如下化学方程式表
(1)依据装置图分析,A为启普发生器,用来制取固体和液体不需要加热,生成的气体难溶于水的气体制备反应,依据侯德榜制碱法,可知生成二氧化碳;其中B装置中的试管内是溶有氨和氯化钠的溶液,且二者均已达到饱和;C装置中的稀硫酸时吸收挥发出的氨气,避免污染空气;因为氨气极易溶于水,球形干燥管的组装是为了防止倒吸, 故答案为:启普发生器;吸收从B装置中的试管内逸出的氨气,减少污染;防止倒吸; (2)图表中物质溶解度比较可知,温度越低,碳酸氢钠的溶解度越小,便于析出,符合制备要求,故答案为:温度越低,碳酸氢钠的溶解度越小,便于析出; (3)检查完此套装置气密性后进行实验,结果没有得到碳酸氢钠晶体,说明生成的二氧化碳气体中含有氯化氢,和氨气反应后,溶液中不易生成碳酸氢钠;需要在A和B之间利用饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢,然后通入氨化的饱和食盐水中,反应析出碳酸氢钠晶体,故答案为:A与B;饱和NaHCO 3 溶液;除去CO 2 中混合的HCl气体; (4)所用饱和食盐水中含NaCl的质量为5.85g,实验后得到干燥的NaHCO 3 晶体的质量为5.04g,依据化学反应:NaCl+H 2 O+NH 3 +CO 2 =NaHCO 3 ↓+NH 4 Cl;5.85gNaCl全部反应生成NaHCO 3 质量为8.4g,实际生成5.04g,所以NaHCO 3 的产率= ×100%= ×100%=60%, 故答案为:60%. |
④ “侯氏制碱法”探秘侯德榜于1943年创立了联合制碱法.是将合成氨和氨碱法两种工艺联合起来.其工业生产的
(1)由图可知该方法所用的起始原料有 焦炭、水和空气.产品主有 氯化铵和碳酸钠; (2)氧气的沸点比氮气的沸点高,将空气液化后再蒸发,首先蒸发出来的是沸点低的氮气,剩下的是氧气;图3过程是把氮气中的二氧化碳除去,除杂时要遵循“长进短出”的原则,故气体从a进入,气体进入氢氧化钠溶液后,其中的二氧化碳气体与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为:CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O;利用物质间某些性质的差异选用不同的方法将它们分离,是分离物质的基本思路.例如:在工业上,分离空气中的氮气和氧气是利用它们沸点的不同.列举利用物质性质差异分离物质的方法:如粗盐提纯利用过滤. (3)氮气和氢气在催化剂、高温高压的条件下生成氨气,故答案为:N2+3H3 |
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